Agrarian Bulletin of the Agrarian Bulletin of the Аграрный вестник Урала 1997-4868 2307-0005 86217 10.32417/1997-4868-2024-24-07-932-943 Биология Biology Биология Morphofunctional state of the immune system organs in hypotrophic piglets in the early neonatal period Морфофункциональное состояние органов иммунной системы у поросят-гипотрофиков в ранний неонатальный период Шабунин Борис Викторович Shabunin Boris Viktorovich Некрасов Артем Валерьевич Nekrasov Artem Valer'evich Степанов Егор Максимович Stepanov Egor Maksimovich Михайлов Евгений Владимирович Mihaylov Evgeniy Vladimirovich 05 08 2024 05 08 2024 24 07 932 943 05 08 2024 https://usau.editorum.ru/en/nauka/article/86217/view

Аннотация. Цель исследования – изучить состояние органов иммунной системы у поросят-гипотрофиков в ранний неонатальный период в условиях промышленного свиноводческого комплекса. Методы. Эксперимент проведен в 2023 г. в крупном промышленном свиноводческом хозяйстве Воронежской области на поросятах раннего неонатального периода, полученных от свиноматок 3-4-го опороса. На начальном этапе эксперимента полученные во время опороса поросята проходили клинический осмотр и взвешивание. Не достигшие 800 г животные учтены как поросята-гипотрофики (n = 30), животные свыше 800 г – соответственно нормотрофики (n = 30). После формирования групп был произведен вынужденный убой животных до приема молозива (n = 5), и от каждой группы проведено взятие биологического материала (тимус, лимфатические узлы (паховые), селезенка для гистологических и иммуногистохимических исследований. Результаты. Уровень митотической активности в тимусе у поросят-нормотрофиков был выше на 9,4 % (p ≤ 0,05), чем у поросят с дефицитом массы тела. В селезенке уровень митотической активности не имел достоверных различий и был примерно одинаковым у всех животных, участвующих в эксперименте. В лимфатических узлах митотическая активность клеток у нормотрофиков была выше на 12,7 % (p ≤ 0,05). Исследование положительно экспрессированых клеток СD-3 в селезенке выявило достоверные различия: так, у поросят-нормотрофиков количество клеток, положительно окрашенных данным маркером, было достоверно выше, чем у поросят с дефицитом массы тела, на 10,2 % (p ≤ 0,05). Количество CD-3-клеток в тимусе различалось на 5,6 %, а в лимфоузлах – на 2,4 % между группами, но не имело достоверных различий. Клеточная экспрессия «незрелых» форм В-лимфоцитов (PAX-5) в лимфоузлах нормотрофиков была достоверно выше на 12,9 % (p < 0,05) в сравнении с таковой у поросят-гипотрофиков. Научная новизна заключается в том, что впервые проведено комплексное гистологическое и иммуногистохимическое исследование органов иммунной системы поросят в ранний неонатальный период с помощью моноклональных антител CD-3, Ki-67 и PAX-5.

Abstract. The purpose of the study was to study the state of the immune system organs in hypotrophic piglets in the early neonatal period in an industrial pig breeding complex. Methods. The experiment was conducted in 2023 in a large industrial pig farm in the Voronezh region on piglets of the wounded neonatal period received from sows 3-4 farrowing. The sows were kept at optimal microclimate parameters, taking into account their physiological state, and fed with SK-1 nutritionally balanced feed. At the initial stage of the experiment, the piglets obtained during farrowing underwent clinical examination and weighing. Animals under 800 g are counted as hypotrophic piglets (n = 30), animals over 800 g are normotrophic, respectively (n =30). After the groups were formed, animals were forced to be slaughtered before taking colostrum (n =5) and biological material was taken from each group (thymus, lymph nodes (inguinal), spleen for immunohistochemical studies. Results. The level of mitotic activity in the thymus of normotrophic piglets was 9.4 % higher (p < 0.05) than in piglets with body weight deficiency. In the spleen, the level of mitotic activity had no significant differences and was approximately the same in all animals participating in the experiment. In lymph nodes, the mitotic activity of cells in normotrophics was 12.7 % higher (p < 0.05). A study of positively expressed CD-3 cells in the spleen revealed significant differences, so, in normotrophic piglets, the number of cells positively stained with this marker was significantly higher than in piglets with a body weight deficiency by 10.2 % (p < 0.05). The number of CD-3 cells in the thymus differed by 5.6 %, and in the lymph nodes by 2.4 % between the groups, but there were no significant differences. The cellular expression of “immature” forms of B lymphocytes (PAX-5) in the lymph nodes of normotrophics was significantly higher by 12.9 % (p < 0.05) compared with hypotrophic piglets. The scientific novelty lies in the fact that for the first time a comprehensive immunohistochemical study of the organs of the immune system of piglets in the early neonatal period was carried out using monoclanal antibodies CD-3, Ki-67 and PAX-5. As a result of the experiment, it was revealed that piglets with body weight deficiency have a “depression” of the immune system, which manifests itself in hypoplasia of T-lymphocytes in the spleen, “maturing” B-lymphocytes in the lymph nodes and low mitotic potential in the thymus and lymph nodes.

 поросята-гипотрофики ранний неонатальный период органы иммунной системы врожденный иммунитет иммуногистохимия hypotrophic piglets early neonatal period organs of the immune system innate immunity immunohistochemistry

Демидович А. Лечение поросят с врожденной гипотрофией // Животноводство России. 2019. № 11. С. 23–24. Demidovich A. Lechenie porosyat s vrozhdennoy gipotrofiey // Zhivotnovodstvo Rossii. 2019. № 11. S. 23–24. Фармакокоррекция гипотрофии и рахита молодняка свиней: монография / А. В. Савинков, М. П. Семененко, О. С. Гусева, А. И. Рязанцева. Кинель: Самарский государственный университет, 2020. 222 с. Farmakokorrekciya gipotrofii i rahita molodnyaka sviney: monografiya / A. V. Savinkov, M. P. Semenenko, O. S. Guseva, A. I. Ryazanceva. Kinel': Samarskiy gosudarstvennyy universitet, 2020. 222 s. Семененко М. П., Кузьминова Е. В., Варивода А. Ю. Профилактическая эффективность препарата полисилар при антенатальной гипотрофии поросят // Вестник агропромышленного комплекса Ставрополья. 2015. № 2 (18). С. 104–108. Semenenko M. P., Kuz'minova E. V., Varivoda A. Yu. Profilakticheskaya effektivnost' preparata polisilar pri antenatal'noy gipotrofii porosyat // Vestnik agropromyshlennogo kompleksa Stavropol'ya. 2015. № 2 (18). S. 104–108. Балацкая Н. В., Еремеева Е. А., Слепова О. С. [и др.] Субпопуляционный состав лимфоцитов периферической крови у пациентов с возрастной макулярной дегенерацией // Медицинская иммунология. 2015. Т. 17, № 5. С. 461–466. Balackaya N. V., Eremeeva E. A., Slepova O. S. [i dr.] Subpopulyacionnyy sostav limfocitov perifericheskoy krovi u pacientov s vozrastnoy makulyarnoy degeneraciey // Medicinskaya immunologiya. 2015. T. 17, № 5. S. 461–466. Ito T. et al. Generation of recombination activating gene 1 in newborn piglets with deficiency: a model of severe combined immunodeficiency with T— and B-cell deficiency // PLoS One. 2014. Vol. 9, No. 12. Article number e113833. DOI: 10.1371/journal.pone.0113833. Ito T. et al. Generation of recombination activating gene 1 in newborn piglets with deficiency: a model of severe combined immunodeficiency with T— and B-cell deficiency // PLoS One. 2014. Vol. 9, No. 12. Article number e113833. DOI: 10.1371/journal.pone.0113833. Шахов А. Г., Сашнина Л. Ю., Тараканова К. В. [и др.] Влияние стимулятора на иммунный статус, продуктивность и сохранность поросят, отстающих в росте // Ученые записки учреждения образования Витебская ордена «Знак Почета» Государственная академия ветеринарной медицины. 2021. Т. 57, № 2. С. 133–137. DOI: 10.52368/2078-0109-2021-57-2-133-137. Shahov A. G., Sashnina L. Yu., Tarakanova K. V. [i dr.] Vliyanie stimulyatora na immunnyy status, produktivnost' i sohrannost' porosyat, otstayuschih v roste // Uchenye zapiski uchrezhdeniya obrazovaniya Vitebskaya ordena «Znak Pocheta» Gosudarstvennaya akademiya veterinarnoy mediciny. 2021. T. 57, № 2. S. 133–137. DOI: 10.52368/2078-0109-2021-57-2-133-137. Гусева О. С., Савинков А. В., Семененко М. П. Влияние пробиотических препаратов различных серий на морфологические показатели крови поросят при гипотрофии в период отъема // Ветеринарная патология. 2013. № 1. С. 104–106. Guseva O. S., Savinkov A. V., Semenenko M. P. Vliyanie probioticheskih preparatov razlichnyh seriy na morfologicheskie pokazateli krovi porosyat pri gipotrofii v period ot'ema // Veterinarnaya patologiya. 2013. № 1. S. 104–106. Сиразиев Р. З. Гипотрофия поросят в промышленном свиноводстве. Часть 1 // Вестник Бурятской государственной сельскохозяйственной академии имени В. Р. Филиппова. 2021. № 4 (65). С. 84–94. (in Russ.) Siraziev R. Z. Gipotrofiya porosyat v promyshlennom svinovodstve. Chast' 1 // Vestnik Buryatskoy gosudarstvennoy sel'skohozyaystvennoy akademii imeni V. R. Filippova. 2021. № 4 (65). S. 84–94. (in Russ.) Сидельникова В. И., Черницкий А. Е., Золотарев А. И., Рецкий М. И. Индивидуальная реактивность гранулоцитарной системы новорожденных телят и ее роль в патогенезе воспалительных заболеваний органов дыхания и желудочно-кишечного тракта // Сельскохозяйственная биология. 2015. Т. 50, № 4. С. 486–494. Sidel'nikova V. I., Chernickiy A. E., Zolotarev A. I., Reckiy M. I. Individual'naya reaktivnost' granulocitarnoy sistemy novorozhdennyh telyat i ee rol' v patogeneze vospalitel'nyh zabolevaniy organov dyhaniya i zheludochno-kishechnogo trakta // Sel'skohozyaystvennaya biologiya. 2015. T. 50, № 4. S. 486–494. Терехов В. И., Скориков А. В., Псиола В. Н. Динамика изменений иммунных и гематологических показателей у новорожденных поросят // Ветеринарная патология. 2007. № 2 (21). С. 63–66. Terehov V. I., Skorikov A. V., Psiola V. N. Dinamika izmeneniy immunnyh i gematologicheskih pokazateley u novorozhdennyh porosyat // Veterinarnaya patologiya. 2007. № 2 (21). S. 63–66. Миронова Л. П., Бутенков А. И., Гуркин А. В. Иммунологический статус поросят с гипотрофией различной степени тяжести // Ветеринария Кубани. 2008. № 3. С. 13–14. Mironova L. P., Butenkov A. I., Gurkin A. V. Immunologicheskiy status porosyat s gipotrofiey razlichnoy stepeni tyazhesti // Veterinariya Kubani. 2008. № 3. S. 13–14. Шахов А. Г., Шабунин С. В., Сашнина Л. Ю. [и др.] Состояние врожденного иммунитета у нормотрофных поросят в раннем постнатальном периоде // Вестник российской сельскохозяйственной науки. 2019. № 5. С. 65–69. DOI: 10.30850/vrsn/2019/5/65-69. Shahov A. G., Shabunin S. V., Sashnina L. Yu. [i dr.] Sostoyanie vrozhdennogo immuniteta u normotrofnyh porosyat v rannem postnatal'nom periode // Vestnik rossiyskoy sel'skohozyaystvennoy nauki. 2019. № 5. S. 65–69. DOI: 10.30850/vrsn/2019/5/65-69. Sinkora M., Butler J. E. Ontogenesis of the pig immune system // Evolutionary and Comparative Immunology. 2009. Vol. 33, No. 3. Pp. 273–283. DOI: 10.1016/j.dci.2008.07.011. Sinkora M., Butler J. E. Ontogenesis of the pig immune system // Evolutionary and Comparative Immunology. 2009. Vol. 33, No. 3. Pp. 273–283. DOI: 10.1016/j.dci.2008.07.011. Sinkora M., Butler J. E., Holtmeier W., Sinkorova J. Development of lymphocytes in embryonic piglets: facts and surprises // Veterinary Immunology and Immunopathology. 2005. Vol. 108, No. 1-2. Pp. 177–184. DOI: 10.1016/j.vetimm.2005.08.013. Sinkora M., Butler J. E., Holtmeier W., Sinkorova J. Development of lymphocytes in embryonic piglets: facts and surprises // Veterinary Immunology and Immunopathology. 2005. Vol. 108, No. 1-2. Pp. 177–184. DOI: 10.1016/j.vetimm.2005.08.013. Степанова Х. [и др.] Раннее постнатальное развитие иммунной системы у поросят: перераспределение подмножеств Т-лимфоцитов // Клеточная иммунология. 2007. Т. 249, № 2. С. 73–79. Stepanova H. [i dr.] Rannee postnatal'noe razvitie immunnoy sistemy u porosyat: pereraspredelenie podmnozhestv T-limfocitov // Kletochnaya immunologiya. 2007. T. 249, № 2. S. 73–79. Михайлов Е. В., Толкачев И. С., Шабунин Б. В. [и др.] Архитектоника селезенки новорожденных поросят-гипотрофиков // Ученые записки учреждения образования Витебская ордена «Знак Почета» Государственная академия ветеринарной медицины. 2020. Т. 56, № 4. С. 45–49. Mihaylov E. V., Tolkachev I. S., Shabunin B. V. [i dr.] Arhitektonika selezenki novorozhdennyh porosyat-gipotrofikov // Uchenye zapiski uchrezhdeniya obrazovaniya Vitebskaya ordena «Znak Pocheta» Gosudarstvennaya akademiya veterinarnoy mediciny. 2020. T. 56, № 4. S. 45–49. Шахов А. Г., Сашнина Л. Ю., Михайлов Е. В. [и др.] Морфофункциональное состояние тимуса у новорожденных поросят-гипотрофиков // Ветеринарный фармакологический вестник. 2020. № 1 (10). С. 127–139. DOI: 10.17238/issn2541-8203.2020.1.127. Shahov A. G., Sashnina L. Yu., Mihaylov E. V. [i dr.] Morfofunkcional'noe sostoyanie timusa u novorozhdennyh porosyat-gipotrofikov // Veterinarnyy farmakologicheskiy vestnik. 2020. № 1 (10). S. 127–139. DOI: 10.17238/issn2541-8203.2020.1.127. Михайлов Е. В., Шабунин Б. В., Хохлова Н. А. [и др.] Морфо-функциональное состояние лимфатических узлов поросят-гипотрофиков // Вопросы нормативно-правового регулирования в ветеринарии. 2020. № 3. С. 214–217. DOI: 10.17238/issn2072-6023.2020.3.214. Mihaylov E. V., Shabunin B. V., Hohlova N. A. [i dr.] Morfo-funkcional'noe sostoyanie limfaticheskih uzlov porosyat-gipotrofikov // Voprosy normativno-pravovogo regulirovaniya v veterinarii. 2020. № 3. S. 214–217. DOI: 10.17238/issn2072-6023.2020.3.214. Sun X., Kaufman P. D. Ki-67: more than a proliferation marker // Chromosoma. 2018. Vol. 127. Pp. 175–186. DOI: 10.1007/s00412-018-0659-8. Sun X., Kaufman P. D. Ki-67: more than a proliferation marker // Chromosoma. 2018. Vol. 127. Pp. 175–186. DOI: 10.1007/s00412-018-0659-8. Nann D., Fend F. Synoptic diagnostics of myeloproliferative neoplasms: morphology and molecular genetics // Cancers. 2021. Vol. 13, No. 14. Article number 3528. DOI: 10.3390/cancers13143528. Nann D., Fend F. Synoptic diagnostics of myeloproliferative neoplasms: morphology and molecular genetics // Cancers. 2021. Vol. 13, No. 14. Article number 3528. DOI: 10.3390/cancers13143528. Cenariu D., et al. Extramedullary hematopoiesis of the liver and spleen // Journal of Clinical Medicine. 2021. Vol. 10, No. 24. Article number 5831. DOI: 10.3390/jcm10245831. Cenariu D., et al. Extramedullary hematopoiesis of the liver and spleen // Journal of Clinical Medicine. 2021. Vol. 10, No. 24. Article number 5831. DOI: 10.3390/jcm10245831. Zhang Y., et al. Recycling of memory B-cells between germinal center and lymph node subcapsular sinus supports affinity maturation to antigenic drift // Nature Communications. 2022. Vol. 13, No. 1. Article number 2460. DOI: 10.1038/s41467-022-29978-y. Zhang Y., et al. Recycling of memory B-cells between germinal center and lymph node subcapsular sinus supports affinity maturation to antigenic drift // Nature Communications. 2022. Vol. 13, No. 1. Article number 2460. DOI: 10.1038/s41467-022-29978-y. Lewis S. M., Williams A., Eisenbarth S. C. Structure and function of the immune system in the spleen // Science immunology. 2019. Vol. 4, No. 33. Article number eaau6085. DOI: 10.1126/sciimmunol.aau6085. Lewis S. M., Williams A., Eisenbarth S. C. Structure and function of the immune system in the spleen // Science immunology. 2019. Vol. 4, No. 33. Article number eaau6085. DOI: 10.1126/sciimmunol.aau6085. Mikhailov E., et al. Cytomorphological features of the bone marrow of hypotrophic piglets PSVIII-6 // Journal of Animal Science. 2020. Vol. 98. No. Supplement_4. P. 256. DOI: 10.1093/jas/skaa278.462. Mikhailov E., et al. Cytomorphological features of the bone marrow of hypotrophic piglets PSVIII-6 // Journal of Animal Science. 2020. Vol. 98. No. Supplement_4. P. 256. DOI: 10.1093/jas/skaa278.462. Kaur H., Singh O., Pathak D. Histochemical and immunohistochemical studies of pig spleen (Sus scrofa) // Indian Journal of Veterinary Sciences and Biotechnology. 2022. Vol. 18, No. 1. Pp. 23–27. DOI: 10.21887/ijvsbt.18.1.5. Kaur H., Singh O., Pathak D. Histochemical and immunohistochemical studies of pig spleen (Sus scrofa) // Indian Journal of Veterinary Sciences and Biotechnology. 2022. Vol. 18, No. 1. Pp. 23–27. DOI: 10.21887/ijvsbt.18.1.5. Uychich-Vrhovnik I., et al. The effect of feeds naturally contaminated with fusarium mycotoxins on the thymus of suckling pigs // Acta Veterinaria Hungarica. 2020. Vol. 68, No. 2. Pp. 186–192. DOI: 10.21887/ijvsbt.18.1.5. Uychich-Vrhovnik I., et al. The effect of feeds naturally contaminated with fusarium mycotoxins on the thymus of suckling pigs // Acta Veterinaria Hungarica. 2020. Vol. 68, No. 2. Pp. 186–192. DOI: 10.21887/ijvsbt.18.1.5. De Oliveira T. E. S., et al. Seneca Valley virus induces immunosuppression in suckling pigs by selective apoptosis of B lymphocytes // Microbial pathogenesis. 2021. Vol. 158. Article number 105022. DOI: 10.1016/j.micpath.2021.105022. De Oliveira T. E. S., et al. Seneca Valley virus induces immunosuppression in suckling pigs by selective apoptosis of B lymphocytes // Microbial pathogenesis. 2021. Vol. 158. Article number 105022. DOI: 10.1016/j.micpath.2021.105022.